〰️به بهانه
روز جهانی دیانای _ ۲۵ آوریل
سال ۱۹۵۳ ، کشفی بسیار مهم در مجله نیچر اعلام شد که به واسطه آن توانایی توضیح بسیاری از مجهولات بدست آمد .
فرانسیس کریک و
جیمز واتسون ، توانسته بودند راز وراثت را کشف کنند و این به وضوح یکی از بزرگترین دستاوردهای بشر تا به امروز است .
این دو مدلی از ساختمان dna ارائه کردند و نشان دادند که dna بصورت دو رشته است که میتوانند از هم جدا شوند ، پروتئین بسازند و یا از خودشان کپی ایجاد کنند .
اکنون با گذشت حدود ۷۰ سال از آن کشف بزرگ ، برای ما بدیهی است که اطلاعات لازم برای ساخت و انسجام یک موجود زنده کجا قرار دارد و چگونه ذخیره میشود .
مولکول dna ، توالی خاصی از بازهای اسیدی است که مانند مهره هایی که به نخ کشیده شده اند ، در پیوند با هم یک رشته بسیار بلند را میسازند که تمام اطلاعات لازم برای تولید و فعالیتهای موجود زنده را در خود جای میدهد . هر سلول از بدن انسان ، حاوی حدود ۳ میلیارد باز هستند که یک توالی بلند به طول ۲ متر را تشکیل میدهند که در هستهء سلول پیچ و تاب خورده و در فضایی بسیار کوچک جای گرفته است .
معمولا درک ساختمان یک مولکول ، اطلاعاتی از کار آن و یا نحوه عملکرد آن ارائه نمیدهد ، اما برخلاف آنچه در اکثر موارد دیگر معمول است ، با تشریح ساختمان dna توسط واتسون و کریک ، عملا چگونگی ذخیره اطلاعات در dna و نحوه استفاده از آن برای ساخت محصول ، یعنی پروتئین ، نیز روشن شد ، ساختمان آن هم نشان دهنده چگونگی انتقال اطلاعات بود و هم چگونگی تکثیر آن .
برای دهها سال چگونگی همانند سازی اطلاعات در تقسیم سلولی و همچنین به ارث رسیدن اطلاعات ژنتیکی به فرزند در هنگام تولیدمثل یک معمای بزرگ بود .
اکنون با این کشف بزرگ ، پاسخ ساده مینماید :
در هر مولکول، دو رشته dna که در هم تنیده شده اند و مارپیچ دوگانه را شکل میدهند ، در جهت مخالف هم جریان می یابند .
هر رشته ، ستون فقراتی متشکل از گروههای متناوب قند و فسفات دارد و به هر گروه از قندها یکی از چهار نوع باز آلی A,T,C,G متصل شده و به طرف داخل مارپیچ قرار گرفته است .
واتسون مدلهایی از این مارپیچ با مقوا ساخت و ایده ای بزرگ را مطرح کرد : وقتی که روی یکی از رشته ها یک باز A قرار دارد ، تنها میتواند با باز T در رشته مقابل پیوند برقرار کند و همینطور وقتی که باز C باشد ،با باز G در رشته مقابل جفت میشود . به این ترتیب شکل هر جفت از بازها تقریبا یکسان است . بازهای AT مشابه هم و بازهای CG مشابه همدیگر و به این ترتیب شکل و ابعاد کلی مارپیچ دوگانه dna نیز تقریبا یکسان خواهد بود .
اما یک نتیجه بسیار مهم دیگر نیز حاصل میشود و آن اینکه تشکیل جفت بازها به این معناست که ترتیب بازها در یک رشته ، ترتیب بازها در رشته دیگر را نیز مشخص میکند .
وقتی سلولها تقسیم میشوند ، دو رشته از یکدیگر جدا شده و طبق قاعده جفت بازها ، هر کدام از تک رشته ها ، اطلاعات لازم برای ساخت رشته دیگر را دارد . به این ترتیب از یک مولکول dna دو نسخه حاصل میشود و به این ترتیب dna میتواند خود را تکثیر کرده و از اطلاعات موجود در توالی بازها کپی تهیه کند .
حال با این کشف ، پس از قرنها فهمیدیم که اطلاعات چگونه از نسلی به نسل بعد منتقل میشوند .
اما هنوز یک سوال بزرگ وجود داشت . چگونه اطلاعات موجود در dna برای ساخت پروتئین ها مورد استفاده قرار میگرفت ؟ مسئله این بود که هر رشته dna زنجیره بلندی است که اطلاعات در آن بوسیله چهار نوع باز (در مقام چهار حرف الفبا) ذخیره شده است . اما پروتئینها زنجیره های کاملا متفاوتی هستند که از اسیدهای آمینه تشکیل شده اند و پیوند شیمیایی بین آنها نیز بسیار متفاوت از dna است . پروتیینها تنوع بسیار عظیمی دارند و علت آن وجود ۲۰ نوع اسیدآمینه است . هر زنجیره پروتئینی شامل تعداد مشخصی اسیدآمینه است که در توالی معینی کنار هم قرار گرفته و با هم پیوند دارند.
کریک متوجه شد که ترتیب بازها در dna ، ترتیب اسیدهای آمینه در پروتئین را کدگذاری میکند . اما چگونه ؟
پاسخ به این سوال نیاز به بیش از یک دهه تحقیق داشت . سرانجام بررسیها به نتیجه رسید و مشخص شد که هر یک رشته dna که حاوی یک ژن است ، به مولکول مشابهی به نام rna پیامرسان کپی میشود .
معلوم شد که بازها در توالی dna بصورت سه تایی خوانده میشوند . هر سه باز در توالی dna یک کدون نامیده میشوند و بعنوان یک جمله عمل میکند که نشانگر یا رمز یک آمینواسید خاص است . با یک حساب ساده مشخص میشود که با ترکیب سه تایی از چهار حرف A،T،C،G ، شصت و چهار رمز متفاوت بدست می آید و از طرفی در ساختار پروتئینها بیش از ۲۰ آمینواسید وجود ندارد . بنابراین یک آمینواسید میتواند بیش از یک رمز داشته باشد که بوسیله آن شناسایی شده و در فرایند ساخت پروتئین در سلول شرکت نماید .
@SazoChakameoKetab☘️🌿🍂☘️🌿🍂☘️🌿🍂☘️🌿🍂 #علمی#دی_ان_ای〰️